稳定同位素质谱仪在为 AMS 集成连续流质谱和自动 CO2 收集的应用

有机样品的加速器质谱(AMS)放射性碳测量需要燃烧以获得石墨化的二氧化碳。此外，为了校正由于碳同位素分馏效应而导致的¹⁴C年龄，需要测定δ¹³C值。δ¹³C分析通常由稳定同位素质谱法进行，因为大多数应用除了要求¹⁴C定年外，还需要高精度的δ¹³C值。因此，一个简化的步骤是将用于稳定同位素分析的燃烧与用于AMS石墨靶的CO₂低温捕获相结合。Jesper Olsen等人^[1]提出了一种简单的二氧化碳捕获装置，该装置基于改进的Gilson 220XL采样机器人，该机器人与GV Instruments IsoPrime稳定同位素质谱仪的进气歧管系统相连接。该系统能够批量燃烧和分析多达40个样品，并由质谱仪软件进行全计算机控制。实验过程中对一批25个稳定同位素标准进行分析，确定CF-EA AMS制样装置的精密度和准确度δ¹³C分析的精密度和准确度分别为0.1±0.2%和0.1% δ¹⁵C分析的精密度和准确度分别为0.0±0.5%和0.1%。因此，碳和氮的元素组成以及δ¹³C和δ¹⁵C的稳定同位素分析与常规CF-EA分析的结果完全吻合。同样，表1中的“AMS BGD”样品的δ¹³C测量值为-16.0%，与指定的δ¹³C值一致。用常规的CF-EA法和DI法测定了无烟煤标准品;因此，与CF-EA-AMS分析结果相比，3种方法具有很好的一致性。实验数据表明¹⁴C背景被证明处于可接受的水平，pMC值为0.31±0.01。同样，¹⁴C测量表明，在CF-EA燃烧、CO₂捕获和石墨化过程中添加的污染碳是很少的。δ¹³C和SISN的稳定同位素分析结果与常规CF-EA同位素分析的精度和准确度非常吻合。

[1] Olsen, J., Heinemeier, J., Bahner, K., Graney, B., & Phillips, A. (2007). Integrating Continuous-Flow Mass Spectrometry and Automatic CO2 Collection for AMS. <i>Radiocarbon,</i> <i>49</i>(2), 233-244. doi:10.1017/S0033822200042168

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